Pochopil jsem správně spínání tohoto zapojení Mosfetu?

[montana]

Dobrý den,
učím se jak fungují tranzistory a mosfety a viděl jsem video, kde nebylo vysvětleno sepnutí, ale jen vypnutí. Chci se ujistit, že jsem schéma správně pochopil.


Jak chápu toto zapojení

Proces On MOSFETu nebyl vysvětlen. Ale přes drain do source musí jít proud. Tím pádem je zřejmě tranzistor vyřazen díky tomu, že mezi emitorem a kolektorem není napětí. Tuto problematiku ještě vysvětlím níže.





Nyní driver zeslabí signál na výstupu, jako by byl vypnutý.

Ten tranzistor vyřadí (shunts out) indukci jdoucí ve smyčce v okruhu z ovladače na bránu, takže slouží jako přepínač (shunt). Během procesu vypínání se na výstupu ovladače objeví slabý signál. Díky tomu se PNP BJT se zapne a brána a zdroj se místně "vyzkratují" (shunts out) na vývodech MOSFETu.



Následně probíhá vybití vnitřní kapacity MOSFETu.

Nicméně nechápu proces sepnutí, protože podle schématu by tam byl zkrat, a MOSFET by se nikdy nezapnul!



Proces zapnutí znovu vysvětlen
Takže přivedu na source napětí a proud prochází mezi source a drain. Ovladač zajištuje, že brána je otevřená. Jak tomu rozumím jest, že tranzistor T1 není v tuto chvíli otevřen, protože přestože se zdá, že na bázi T1 je možné přivést proud, není tomu tak, protože mezi emitorem a kolektorem prakticky je velmi malý potenciál, tedy velmi malé napětí, které nebude stačit k otevření T1. Toto je mé pochopení problému proč se zdálo, že tranzistor T1 by byl furt uzavřen.

[ondraN]

Ono je to jednoduché. Když přivedeš na G kladné napětí, větší než prahové, tak se jakoby sepne S a D. Když tam bude napětí pod prahovým napětím (typ. 0V) tak se S a D rozepne. Ale, protože je hradlo G vlastně kondenzátor, je třeba ho co nejrychleji nabít a vybít, aby přechody mezi stavy byly co nejrychlejší (kvůli výkonové ztrátě). Proto je tam ten PNP tranzistor, který se při nízké úrovni L na IO otevře a rychle vybije gate kondenzátor. Nabíjení gate kondenzátoru tento obvod neřeší, ale bude pomalejší, díky té vřazené diodě.

[montana]

Tak ještě se ujistím zda jsem to správně pochopil:

"Proto je tam ten PNP tranzistor, který se při nízké úrovni L na IO otevře a rychle vybije gate kondenzátor."
Jak funguje to otevření tranzistoru pri nízké úrovni L:

Aby se tranzistor otevřel tak teče nejprve z G do E do B (Ibe). Pak se otevře báze tranzistoru a směr proudu se změní z cívky L na Ibe. Správně? Nebo to mám špatně? Protože je to PNP tranzistor. Tím je přechod E-C otevřen a proud teče z G jako Ice.

Když je tranzistor T1 otevřený, umožní proudu volně proudit z gate kondenzátoru MOSFETu přes bázi-emitorovou diodu T1 a dále do země. Tímto způsobem se rychle vybije gate kondenzátor MOSFETu, což pomáhá urychlit přechody mezi stavy MOSFETu a minimalizovat výkonové ztráty.

Je to tedy právě tím, že přes gate MOSFETu neprochází proud při nízké úrovni logického signálu. Indukovaný proud z cívky L1 by tedy nemohl téci přímo přes gate MOSFETu, a proto musí téct přes diodu na bázi tranzistoru T1 (Ibc).

[asdf]

Pak se otevře báze tranzistoru a směr proudu se změní z cívky L na Ibe.

Ona to není cívka. Takhle se taky značí rezistor.
On ten proud teče oběma cestami. Teče z G do E tranzistoru, tam se rozdělí a jedna část teče B a odporem do integrovaného obvodu, druhá část teče C na zem.

Indukovaný proud z cívky L1 by tedy nemohl téci přímo přes gate MOSFETu, a proto musí téct přes diodu na bázi tranzistoru T1 (Ibc).

Tomuhle nerozumím.

[montana]

No jo, když já si tu součástku rezistoru spletl s cívkou... Zapomněl jsem že ti za zahraničí značí jinak ty rezistory než my. Autor videa to tam říkal, že je to rezistor.

"Indukovaný proud z cívky L1 by tedy nemohl téci přímo přes gate MOSFETu, a proto musí téct přes diodu na bázi tranzistoru T1 (Ibc)."
No to byl nesmysl. To jsem měl přeškrtnout. Přes diodu téct nemůže když je vypnutý - není signál.

Já si myslel do nedávna, že u BJT tranzistorů se vždy musí přivést napětí na bázi, aby se tranzistor otevřel ale z toho vývodu na bázi. Jenže ta šipka na emitoru PNP naznačuje, že proud do báze teče přes emitor. Tím se báze otevře a pak už protéká proud Ieb. V čem si ale stále nejsem jistý zda se ten proud tedy nakonec "neotočí" a neteče z báze na kolektor. Ale nejpíš ne, protože ta šipka na emitoru naznačuje, že je to proud emitoru, co otevře bázi. Tím pádem bych řekl, že z báze to teče přes diodu zase do kolektoru, dokud se kapacita nevybije. Jak je vybitý, tak se zase tranzistor zavře.

Budu tedy rád pokud mi vyjasníte tento zmatek co se týče báze pnp tranzistoru.

To je nějaký zvláštní IO když na OUT má i vstup...

[DukeNuke]

Je to PNP tranzistor.
Má-li se mosfet zavřít, pak na výstupu IO se objeví "0". Tím dojde k otevření tranzistoru a náboj z Gate se svede na zem. Aby se na bázi neobjevilo kladné napětí, které by tomu otevření tranzistoru zabránilo, tak je tam ta dioda.
U NPN tranzistoru se na bázi přivádí kladné napětí, aby se tranzistor otevřel. U PNP záporné. Rozdíl mezi PNP a NPN je ve schématu dán tou šipkou v emitoru.

[asdf]

V čem si ale stále nejsem jistý zda se ten proud tedy nakonec "neotočí" a neteče z báze na kolektor.

Prostě do emitoru vtéká proud. A ven vytéká bází a kolektorem. Ten proud kolektorem je přitom asi 200x větší než proud bází. To 200 je zesílení tranzistoru. Kdyby přestal téct proud bází do integrovaného obvodu, zastavil by se i proud kolektorem.

... protože ta šipka na emitoru naznačuje, že je to proud emitoru, co otevře bázi.

Tranzistor se otevře proudem mezi emitorem a bází. Nemá smysl řešit, co je první - jestli báze, nebo emitor.

Tím pádem bych řekl, že z báze to teče přes diodu zase do kolektoru, dokud se kapacita nevybije.

Proud, který vytéká bází, teče přes odpor do integrovaného obvodu.

Jak je vybitý, tak se zase tranzistor zavře.

Jo.

To je nějaký zvláštní IO když na OUT má i vstup...

Vstup myslíš, protože teče proud do něj? Tím OUT se myslí, že ten IO řídí, jestlí je na pinu 0V, nebo 5V. Když je tam 5V, teče většinou proud ven (třeba když připojíš odpor mezi pin a zem). Když je tam 0V, teče většinou proud dovnitř (třeba když připojíš odpor mezi pin a 5V). Kdyby ten pin byl IN, tak do něj neteče proud skoro žádný a jen sleduje napětí, jaké na něj přivedeš zvenku. Jako to dělá třeba voltmetr.

[montana]

Díky,

DukeNuke
2:58 am

to shrnul to klíčové, takže teď už mi to je jasné.

[montana]

Moment, ale já už vím co mě tak zmátlo. V tom videu jsou titulky viz screen shot kde se říká/píše že transistor "shunts out" inductance... čili že tranzistor vyřadí indukci. Ale o jaké indukci to mluví?

"gate drive out loop inductance" - o jaké indukční smyčce je řeč?

[asdf]

Na vyšších kmitočtech má i jeden závit docela znatelnou indukčnost. A čím větší plocha závitu, tím větší indukčnost. U toho zapojení s tranzistorem teče většina vybíjecího proudu z G do E, pak do C a do S a zpět do G. Když ten bipolární tranzistor dáš blízko tomu MOSFETu, bude indukčnost malá.

[montana]

Na tom MOSFETU je S dole? Takže tam jde o smyčku. No jestli je dole tak jsem z toho zmatený. Já myslel, že plus (S) je nahoře. Ale přece nemůže téct proud od země, tedy od nulového potenciálu směrem zpět do MOSFETu, to nejde. Pak nechápu kde je ta smyčka, jeden závit, který tvoří indukci...

[asdf]

S je dole. Tím zapojením se vybíjí kapacita G-S. Představ si místo toho MOSFETu baterii - místo G kladný pól, místo S záporný pól.

[montana]

Ještě obrázek

[Michal22]

Ten tvůj poslední obrázek je zmatečný. Zobrazený obvod funguje tak, že pokud je na výstupu IC log.1, dostane se napětí na G Mosfetu a tím pádem se otevře kanál D-S. Mosfet je otevřený (pokud je napětí Ugs dostatečné, kanál se otevře naplno a proud v přechodu D-S je limitovaný jen parametrem Rds) a proud teče. PNP tranzistor se neuplatňuje. Jakmile zanikne napětí na výstupu IC, tak se uplatní PNP tranzistor (napětí na B je menší než na E), otevře se přechod E-C a vybije náboj z G mosfetu do GND. Tím urychlí vypnutí mosfetu.

[montana]

Na posledním obrázku jsem se pokusil zobrazit jen tu myšlenku toho vybití. Poprvé jsem špatně nakreslil polaritu baterek, tak jsem to opravil.